1. Enunciado do problema: Determinar o volume do sólido que está abaixo do plano $$x + 2y + z = 1$$ e acima da região limitada pelas curvas $$x + y = 1$$ e $$x^2 + y = 1$$.
2. Primeiro, encontramos a região no plano xy limitada pelas curvas dadas.
3. As curvas são:
- Linha reta: $$x + y = 1 \Rightarrow y = 1 - x$$
- Curva: $$x^2 + y = 1 \Rightarrow y = 1 - x^2$$
4. Para encontrar os pontos de interseção, igualamos as expressões de $$y$$:
$$1 - x = 1 - x^2 \Rightarrow x = x^2 \Rightarrow x^2 - x = 0 \Rightarrow x(x - 1) = 0$$
5. Assim, $$x = 0$$ ou $$x = 1$$. Substituindo em $$y = 1 - x$$, temos os pontos de interseção:
- Para $$x=0$$, $$y=1$$
- Para $$x=1$$, $$y=0$$
6. A região limitada está entre as curvas $$y = 1 - x$$ (reta) e $$y = 1 - x^2$$ (parábola) para $$x$$ entre 0 e 1.
7. O volume do sólido é dado pela integral dupla da altura do sólido sobre a região:
$$V = \iint_R (z_{superior} - z_{inferior}) \, dA$$
8. O plano é $$x + 2y + z = 1 \Rightarrow z = 1 - x - 2y$$. Como o sólido está acima da região no plano xy, a altura é $$z = 1 - x - 2y$$.
9. Portanto, o volume é:
$$V = \int_0^1 \int_{y=1 - x}^{y=1 - x^2} (1 - x - 2y) \, dy \, dx$$
10. Calculamos a integral interna:
$$\int_{1 - x}^{1 - x^2} (1 - x - 2y) \, dy = \left[(1 - x)y - y^2 \right]_{y=1 - x}^{y=1 - x^2}$$
11. Avaliando nos limites:
$$= (1 - x)(1 - x^2) - (1 - x^2)^2 - \left[(1 - x)(1 - x) - (1 - x)^2\right]$$
12. Note que $$ (1 - x)(1 - x) - (1 - x)^2 = 0$$, então:
$$= (1 - x)(1 - x^2) - (1 - x^2)^2$$
13. Expandindo:
$$ (1 - x)(1 - x^2) = 1 - x^2 - x + x^3$$
$$ (1 - x^2)^2 = 1 - 2x^2 + x^4$$
14. Substituindo:
$$= (1 - x^2 - x + x^3) - (1 - 2x^2 + x^4) = 1 - x^2 - x + x^3 - 1 + 2x^2 - x^4 = -x + x^2 + x^3 - x^4$$
15. Agora, o volume é:
$$V = \int_0^1 (-x + x^2 + x^3 - x^4) \, dx$$
16. Calculando a integral:
$$\int_0^1 (-x + x^2 + x^3 - x^4) \, dx = \left[-\frac{x^2}{2} + \frac{x^3}{3} + \frac{x^4}{4} - \frac{x^5}{5}\right]_0^1$$
17. Avaliando em 1:
$$= -\frac{1}{2} + \frac{1}{3} + \frac{1}{4} - \frac{1}{5} = -0.5 + 0.3333 + 0.25 - 0.2 = -0.1167$$
18. Como volume não pode ser negativo, interpretamos o valor absoluto:
$$V = 0.1167$$ (aproximadamente)
Resposta final: $$\boxed{\frac{7}{60}}$$ que é a forma exata de $$0.1167$$.
Volume Solido 01Cd8F
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